软件测试之多媒体处理器动态电源管理技术[2] 软件测试
关键字：多媒体 处理器 动态电源 管理技术
无源电源管理
DPS 只能将多媒体片上系统 (SoC) 的某一部分切换至低功耗状态，而在许多情况下将整个器件都切换至低功耗状态是颇具现实意义的(无论是无应用程序运行时自动切换，还是根据用户要求切换)。为了达到这一目标，我们可以运用了静态漏电管理 (SLM)，其被用于启动待机或关机模式。一个关键的区别在于，在待机模式下该器件可维持内部存储器和逻辑电路的状态，而在关机模式下所有系统状态均被存入外部存储器中。利用 SLM 后，唤醒时间比冷启动要短得多，因为程序已经被加载到外部存储器，并且用户不必等待整个操作系统 (OS) 重新启动。媒体播放器可能会是运用 SLM 的一个例子：在没有处理任务也没有用户输入的状态下持续 10 秒钟后，媒体播放器便关闭显示器，并进入待机或关机模式。
例如，具有 arm Cortex-A8 内核的 TI OMAP35x 单芯片处理器器件便可实施关机模式—器件可自动唤醒的一种最低功耗模式。除唤醒域外，所有功耗域均处于关闭状态。这样，仅在唤醒域中有一定的功耗，并且所消耗电量来自于 I/O 漏电流。系统时钟被关闭的情况下，唤醒域以 32 kHz 独立运行。OMAP35x 还会自动将信号发送给外部稳压器，随后稳压器在这种深度睡眠状态下被关闭。处理器中的存储器或逻辑电路并未被维持。在进入关机模式之前，系统状态被存入外部存储器中;一次唤醒后复位以后，微处理器单元 (MPU) 跳至用户定义功能，SDRAM 控制器配置从暂时存储器中得到恢复。
通用技术
将前面所述电源管理技术结合起来使用，我们便能以一种最佳的方法来处理各种运行情况。当便携式多媒体播放器的系统活动级别较高时，例如：观看高分辨率视频等，则可以在 VDD1 上设置过度驱动 OPP;对于要求中等水平功耗的网页浏览而言，此时可为 VDD1 和 VDD2 设置正常的 OPP;听音乐的功耗要求相对较低，可为 VDD1 和 VDD2 设置最低的 OPP。所有这些例子中，都可以激活 AVS 来降低“热”器件和“冷”器件之间的功耗差异。最后，如果用户保持媒体播放器开启闲置数小时或几天时间，则可以使用 SLM 来自动地将该设备转入关机模式。
为了更好地理解运用这些特性所带来的节能效果，请看下列几种情况。除特别注明外，下列例子均未使用 TI 的 AVS/SmartReflex 技术。在这些描述中，IVA 是指影像、视频以及音频加速器或子系统。
第 1 种情况：关机模式—0. 590 mW。这是一种最低功耗模式，TI 的 OMAP 3 可从该模式中自动唤醒。在这种模式下，整个器件(唤醒域除外)均处于关闭状态，唤醒域以低于 32 kHz 的频率运行。闲置稳压器被关闭(VDD1 = VDD2 = 0)，SDRAM 自刷新，并且在唤醒时特定启动顺序会恢复 SDRAM 控制器和系统状态。
第 2 种情况：待机模式—7 mW。这种器件状态下，唤醒域处于运行状态，而其他所有非唤醒功耗域则处于低功耗维持状态(VDD1 = VDD2 = 0.9V)。所有逻辑电路和存储器得以维持。AVS 处于关闭状态。
第 3 种情况：音频解码—22 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。尽管 ARM 以 125 MHz 运行，但是在其进入睡眠模式后 arm 仅允许 DMA 从多媒体卡读取输入数据。IVA 对 MP3 帧(44.1 kHz、128k bps 立体声)进行解码，并将解码后的数据发送至位于 SDRAM 中的缓冲器。一个片上多通道缓存串行端口将数据发送给音频编解码器进行回放。至于系统配置，DSP 以 90 MHz 运行，并且在无需为处理提供循环 (cycle) 时转入低功耗状态以达到节能的目的。此时，VDD1 = 0.9V，而 VDD2 = 1V。
第 4 种情况：音频/视频编码—540 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。在这种情况下，采集音频并对其进行编码(48 kHz 的 AACe+，32k bps 立体声)，采集视频并对其进行编码(20 帧/秒的 H.264 VGA 分辨率，2.4 Mbsp)，并且对二者进行了存储。与此同时，视频被显示出来。这种配置中，arm 以 500 MHz 运行，DSP 以 360 MHz 运行，VDD1 = 1.2V，而 VDD2=1.15V。一个片上摄像头子系统也会对来自外部传感器的视频输入进行采集，多通道缓存串行端口对音频 PCM 输入进行采集，IVA 对视频和音频进行编码，编码后的数据被存储至多媒体卡中，而显示子系统则对视频进行旋转处理，并将其发送至 LCD 和 TV 输出接口。
图 3 高级稳压器芯片整合了多个单独开关稳压器和低压降线性稳压器，可满足 OMAP35x 处理器处理各种电压域的要求。
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